Microsoft Word matematik modellashtirish

Elektr cho'ktirgich ixtirosi

Ning birinchi ishlatilishi toj chiqarish aerozoldan zarralarni olib tashlash 1824 yilda Xolfeld tomonidan qilingan.^[2] Biroq, u deyarli bir asr o'tgachgina tijoratlashtirilmadi.
1907 yilda Frederik Gardner Kottrel, kimyo professori Berkli Kaliforniya universiteti, zarralarni zaryadlash va keyin ularni yig'ish uchun qurilmaga patent olish uchun ariza topshirdi elektrostatik tortishish - birinchi elektrostatik cho'ktiruvchi. Cottrell avval qurilmani to'plamga qo'llagan sulfat kislota tuman va qo'rg'oshin oksidi har xil kislota ishlab chiqarishdan chiqadigan tutun va eritish tadbirlar.^[3] Sharob ishlab chiqarish uzumzorlar Kaliforniyaning shimoliy qismida qo'rg'oshin chiqindilari salbiy ta'sir ko'rsatmoqda.^{[iqtibos kerak ]}
Kottrel ixtiro qilingan paytda ishlashning nazariy asoslari tushunilmagan edi. Operatsion nazariya keyinchalik Germaniyada Valter Deutsch ishi va Lurgi kompaniyasining tashkil etilishi bilan ishlab chiqilgan.^[4]
Kottrel o'z ixtirosidan tushgan mablag'ni ilmiy tadqiqotlarni moliyalashtirish uchun foydalangan Tadqiqot korporatsiyasi u patentlarni tayinlagan 1912 yilda. Tashkilotning maqsadi o'qituvchilar tomonidan ishlab chiqarilgan ixtirolarni (masalan, Kottrel) tijorat dunyosiga umuman jamiyat manfaati uchun olib kirish edi. Tadqiqot korporatsiyasi faoliyati tijoratlashtirish amalga oshirilgandan so'ng tijorat firmalari tomonidan to'lanadigan royalti hisobidan moliyalashtiriladi. Tadqiqot korporatsiyasi ko'plab ilmiy loyihalarni hayotiy jihatdan moliyalashtirdi: Goddard raketa tajribalari, Lourens "s siklotron, uchun ishlab chiqarish usullari A vitaminlari va B₁, boshqalar qatorida.
Tadqiqot korporatsiyasi ushbu texnologiyani ishlab chiqaruvchilar uchun hududlarni belgilab qo'ydi, ular tarkibiga Western Rain (Los-Anjeles), Lodge-Cottrell (Angliya), Lurgi Apparatebau-Gesellschaft (Germaniya) va Yaponiyaning Cottrell Corp. (Yaponiya) kiradi, shuningdek kliring markazi bo'lgan. har qanday jarayonni takomillashtirish. Biroq, ishonchga qarshi kontsertlar majburiy tadqiqot korporatsiyasi 1946 yilda hududdagi cheklovlarni bekor qildi.
Elektr cho'kindisining kontseptual diagrammasi
Eng asosiy cho'ktirgich qatorida yupqa vertikal simlar bor va undan keyin vertikal yo'naltirilgan katta tekis metall plitalar to'plami mavjud bo'lib, plitalar qo'llanilishiga qarab odatda bir-biridan 1 sm dan 18 sm gacha masofada joylashgan. Havo oqimi simlar orasidagi bo'shliqlar bo'ylab gorizontal ravishda oqadi va keyin plitalar to'plamidan o'tadi.
Bir necha ming salbiy kuchlanish volt tel va plastinka o'rtasida qo'llaniladi. Agar qo'llaniladigan kuchlanish etarli bo'lsa, elektr tojdan tushirish elektrodlar atrofidagi havoni ionlashtiradi, so'ngra havo oqimidagi zarralarni ionlashtiradi.
Tufayli ionlangan zarralar elektrostatik kuch, tuproqli plitalar tomon yo'naltiriladi. Zarralar yig'ish plitalarida to'planib, havo oqimidan olib tashlanadi.
Ikki bosqichli dizayn (yig'ish qismidan oldin alohida quvvat olish bo'limi) ozon ishlab chiqarishni minimallashtirishga yordam beradi,^[6] bu yopiq joylarda ishlaydigan xodimlarning sog'lig'iga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. Kema kemasi uchun dvigatel xonalari qayerda vites qutilari hosil qilish yog'li tuman, ikki bosqichli ESP-lar havoni tozalash, ish muhitini yaxshilash va yonuvchan yog 'tumanlari birikmasining oldini olish uchun ishlatiladi. Yig'ilgan yog 'tishli soqol tizimiga qaytariladi
Cho'kindilarning ishlashi ikkita zarracha xususiyatiga juda sezgir: 1) elektr qarshiligi; va 2) Zarralar hajmini taqsimlash. Ushbu xususiyatlarni laboratoriyada standart sinovlardan foydalangan holda iqtisodiy va aniq o'lchash mumkin. Qarshilik IEEE 548 standartiga muvofiq haroratning funktsiyasi sifatida aniqlanishi mumkin. Ushbu sinov belgilangan namlik konsentratsiyasini o'z ichiga olgan havo muhitida o'tkaziladi. Sinov ko'tarilgan yoki tushayotgan harorat yoki har ikkalasining funktsiyasi sifatida ishlaydi. Ma'lumotlar o'rtacha kul qatlami yordamida olinadi^{[qo'shimcha tushuntirish kerak ]} 4 kV / sm elektr maydoni. Nisbatan past qo'llaniladigan kuchlanish ishlatilganligi va sinov muhitida sulfat kislota bug'lari mavjud emasligi sababli, olingan qiymatlar maksimal kulga chidamliligini ko'rsatadi.
Zarralarni zaryadlash va tushirish asosiy funktsiyalar bo'lgan ESPda qarshilik qarshilik yig'ish samaradorligiga sezilarli ta'sir ko'rsatadigan muhim omil hisoblanadi. Qarshilik eng ko'p zarrachalarni zaryadlash jarayoni sodir bo'lgan elektrodlararo mintaqada muhim hodisa bo'lsa-da, bu zaryadsizlanish sodir bo'ladigan yig'ish elektrodidagi chang qatlamiga ayniqsa muhim ta'sir ko'rsatadi. Yuqori qarshilik ko'rsatadigan zarralarni zaryadlash qiyin. Ammo bir marta quvvat olgandan so'ng, ular yig'ish elektrodiga etib borganlarida o'z zaryadlaridan voz kechishmaydi. Boshqa tomondan, past qarshilikka ega zarralar osongina zaryadlanadi va zaryadlarini erga o'rnatilgan yig'ish plitasiga osongina chiqaradi. Qarshilikning ikkala haddan tashqari darajasi ESPlarning samarali ishlashiga to'sqinlik qiladi. ESP normal qarshilik sharoitida eng yaxshi ishlaydi.
Elektr maydonidagi zarrachalarning xarakteristikasi bo'lgan qarshilik - bu zarrachaning o'tkazuvchanlik zaryadiga qarshilik ko'rsatadigan o'lchovidir (zaryadlarni qabul qiladi va undan voz kechadi). Qarshilik - bu zarrachaning kimyoviy tarkibi, shuningdek, tutun gazining harorat va namlik kabi ishlash sharoitlari. Zarrachalar yuqori, o'rtacha (normal) yoki past qarshilikka ega bo'lishi mumkin
Qarshilik, qatlamda yuzaga keladigan potentsial elektr maydonining (kuchlanishning pasayishi) chang qatlamidagi elektr holatiga ta'sir qiladi, chunki uning yuzasiga salbiy zaryadlangan zarralar kelib, ularning elektr zaryadlarini yig'ish plitasiga oqib chiqadi. Elektrga asoslangan tuproqli yig'ish plitasining metall yuzasida kuchlanish nolga teng, yangi zarralar va ionlar keladigan chang qatlamining tashqi yuzasida esa gaz ionlari keltirib chiqaradigan elektrostatik kuchlanish ancha yuqori bo'lishi mumkin. Ushbu elektr maydonining kuchi chang qatlamining qarshiligi va qalinligiga bog'liq.
Yuqori qarshilikli chang qatlamlarida chang etarli darajada o'tkazuvchan emas, shuning uchun elektr zaryadlari chang qatlami bo'ylab harakatlanishda qiyinchiliklarga duch kelmoqda. Binobarin, elektr zaryadlari chang qatlami yuzasida va uning ostida to'planib, kuchli elektr maydonini hosil qiladi.
Quvvat kuchlanishi 10000 voltdan katta bo'lishi mumkin. Yuqori qarshilikka ega bo'lgan chang zarralari plastinkaga juda qattiq tutiladi, bu ularni olib tashlashni qiyinlashtiradi va rapping muammolarini keltirib chiqaradi.
Kam qarshilikli chang qatlamlarida korona oqimi erga yig'ilgan elektrodga osonlikcha uzatiladi. Shu sababli, bir necha ming voltli kuchsiz elektr maydoni chang qatlami bo'ylab saqlanib turadi. Past qarshilikka ega bo'lgan to'plangan chang zarralari yig'ish plitasiga etarlicha yopishmaydi. Ular osongina joyidan chiqib ketishadi va gaz oqimida saqlanib qoladilar.
Katta zarrachalar qatlamining elektr o'tkazuvchanligi sirt va hajm omillariga bog'liq. Hajm o'tkazuvchanligi yoki zarralarning ichki qismlari orqali elektr zaryadlarining harakatlari asosan zarrachalarning tarkibi va haroratiga bog'liq. 500 ° F (260 ° C) dan yuqori haroratli hududlarda, hajm o'tkazuvchanligi o'tkazuvchanlik mexanizmini boshqaradi. Hajm o'tkazuvchanligi, shuningdek, zarrachalar qatlamini siqish, zarracha kattaligi va shakli va sirt xususiyatlari kabi yordamchi omillarni ham o'z ichiga oladi.
Ovoz o'tkazuvchanligi rasmlarda 500 ° F (260 ° C) dan yuqori haroratlarda to'g'ri chiziq sifatida ko'rsatilgan. Taxminan 450 ° F (230 ° C) dan past haroratlarda elektr zaryadlari sirt namligi va zarrachalarga singib ketgan kimyoviy plyonkalar bo'ylab oqishni boshlaydi. Yuzaki o'tkazuvchanlik qarshilik qiymatlarini pasaytira boshlaydi va egri chiziqni 500 ° F (260 ° C) dan past haroratlarda pastga egiladi.
Ushbu filmlar odatda adsorbsiya hodisalari tufayli zarralar ichki qismidan ham jismoniy, ham kimyoviy jihatdan farq qiladi. Nazariy hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, qalinligi atigi bir necha molekulalar namlik plyonkalari kerakli sirt o'tkazuvchanligini ta'minlash uchun etarli. Zarrachalar ustidagi sirt o'tkazuvchanligi juda ko'p o'rganilgan elektr izolyatorlarida yuzaga keladigan oqish oqimlari bilan chambarchas bog'liq.^[7] Yuzaki qochqinning qiziqarli amaliy qo'llanilishi - bu aniqlash shudring nuqtasi shisha sirtiga o'rnatilgan qo'shni elektrodlar orasidagi oqimni o'lchash orqali. Oqimning keskin ko'tarilishi shishada namlik plyonkasini hosil bo'lishini bildiradi. Ushbu usul atmosferaga oz miqdordagi sulfat kislota bug'lari qo'shilganda paydo bo'ladigan shudring nuqtasining sezilarli ko'tarilishini aniqlash uchun samarali ishlatilgan (bozorda savdo Dewpoint Meters mavjud).
Oddiy, yuqori va past qarshilikning quyidagi muhokamasi quruq holatda ishlaydigan ESPlarga tegishli; namlik ESPlarning ishlashida qarshilik ESP tarkibidagi namlik konsentratsiyasi tufayli muammo tug'dirmaydi. Namlik miqdori va qarshilik o'rtasidagi bog'liqlik ushbu asarda keyinroq tushuntirilgan.